地幔再循环碳的金属同位素示踪

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    41730214
  • 项目类别:
    重点项目
  • 资助金额:
    318.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    D0301.同位素地球化学
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Previous estimates of carbon flux entering the convective mantle via subduction are highly uncertain and debated. Our recent studies demonstrated that magnesium isotopes are a powerful tracer for recycled sedimentary carbonates in the mantle, which reveals that subduction of altered oceanic crust in west Pacific brought marine Mg-rich carbonates into the mantle transition zone, and carbonatitic melts produced by melting of the subducted carbonated oceanic crust infiltrated the overlying convective mantle to form a large-scale light Mg isotopic anomaly in eastern China. Future investigations using multi metal stable isotopes are needed to determine whether or not the present story of extensive carbon subduction will hold up elsewhere or in other settings, which has important significance for understanding of the down-going part of the global carbon cycle and improvement of isotope tracers. For this purpose, this project focuses on four issues: (1) Geochemical behaviors of Ca-Zn isotopes in ultrahigh-pressure eclogite and marble to provide the basis for tracing deep carbon recycling by using Ca-Zn isotopes; (2) Mg-Zn-Ca isotopic geochemistry of mantle-derived igneous rocks on Tethys oceanic subduction zone from the Burma, through Tibet and Iran to Mediterranean; and (3) Mg-Zn-Ca isotopic geochemistry of mantle-derived rocks from 3 large igneous provinces including the Emeishan, Hainan+Vietnam and Tarim to test if it is possible that some subducted carbonates have been carried into the lower mantle; and (4) Exploring the possibility of tracing recycled carbon in island arc area by using Ca-Zn isotopes.
前人对通过板片俯冲进入对流地幔的碳通量估计是非常不确定的和高度争议的。我们近年的研究证明了镁同位素是示踪深部碳循环的有力工具,它揭示了西太平洋俯冲洋壳可以将海洋富镁碳酸盐岩带到地幔过渡带,并熔融交代上覆对流地幔,造成中国东部上地幔大尺度轻镁同位素异常。进一步用多个金属同位素调查大规模深部碳循环是否存在于全球其它地区及不同的构造环境,对理解全球碳循环的向下通量和改进示踪工具有重要意义。为此,本研究主要包括4个方面内容:(1)俯冲带超高压榴辉岩和大理岩的钙-锌同位素地球化学行为,为应用钙-锌同位素示踪深部碳循环提供理论依据;(2)扩大研究特提斯洋板块俯冲带(从缅甸,经青藏、伊朗至地中海)幔源火成岩的镁-锌-钙同位素地球化学;(3)3个大火成岩省(峨眉山、海南+越南和塔里木)幔源岩石的镁-锌-钙同位素地球化学,检验再循环碳酸盐岩能否进入下地幔;(4)探索钙-锌同位素示踪岛弧区碳循环的可能性。

结项摘要

项目按照申请书拟定的计划开展了相关研究工作,已发表21篇相关的论文,其中第一标注论文11篇、第二标注10篇。取得的主要成果包括:1,对东南特提斯俯冲带缅甸、云南三江地区以及西特提斯俯冲带的巴尔干半岛中部的新生代钠质碱性和超碱性玄武岩进行了系统的Mg-Zn同位素研究,揭示与西太平洋俯冲带类似,特提斯俯冲带的深部对流上地幔同样具有大量的再循环富镁碳酸盐,从而证明含富镁碳酸盐可再循环进入地幔过渡带具有全球性;2,总结了板块俯冲过程中硅酸盐和碳酸盐体系的Mg同位素地球化学行为,提出板块俯冲过程中俯冲富钙碳酸盐与相邻富铁镁硅酸盐的Ca-Mg交换反应可产生变质富镁碳酸盐,是深俯冲富镁碳酸盐的主要来源和导致俯冲碳酸盐进入深部地幔的主要机制;3,对华北克拉通和环地中海区域岩石圈地幔中碳的来源及其释放进行了深入研究,揭示岩石圈地幔是地球内部的重要碳储库和华北克拉通破坏可释放岩石圈的大量CO2。这对白垩纪地表大气CO2含量上升有一定贡献;4,对中国东部新生代玄武岩开展了铂族金属元素地球化学和铁同位素研究,揭示了深部碳循环驱动的深部氧循环,并阐明了净氧向浅表的迁移机制;5,对中国云南腾冲玄武岩、大别毛屋超高压变质超镁铁质岩开展了Mg同位素研究,证实了随着板块俯冲深度的加深,镁质碳酸盐(白云石)在超临界流体中具有更高的溶解度从而发生明显的溶解迁移;6,对华北克拉通新生代四类板内玄武岩(霞石岩、碧玄岩、碱性和拉斑玄武岩)开展了Mg和Zn同位素研究,揭示了含碳酸盐硅酸盐熔体与岩石圈地幔反应是造成其成分变化的主要机制,也是华北克拉通岩石圈在晚白垩世和新生代减薄过程的一种可能机制。7,提出了利用Zn同位素和Zn含量有效鉴别是否存在化学扩散效应以及铬铁矿分离结晶对玄武岩浆Zn同位素异常是否存在影响的指标;8,对峨眉山大火成岩省中苦橄岩和玄武岩开展了Mg-Zn同位素研究,揭示其地幔源区不存在再循环碳酸盐。

项目成果

期刊论文数量(35)
专著数量(0)
科研奖励数量(1)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Mg and Zn Isotope Evidence for Two Types of Mantle Metasomatism and Deep Recycling of Magnesium Carbonates
两种地幔交代作用的镁和锌同位素证据及碳酸镁的深度回收
  • DOI:
    10.1029/2020jb020684
  • 发表时间:
    2020-11
  • 期刊:
    Journal of Geophysical Research: Solid Earth
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Sheng-Ao Liu;Ze-Zhou Wang;Chun Yang;Shuguang Li;Shan Ke
  • 通讯作者:
    Shan Ke
Evolution of Intraplate Alkaline to Tholeiitic Basalts via Interaction Between Carbonated Melt and Lithospheric Mantle
碳化熔体与岩石圈地幔相互作用导致板内碱性向拉斑玄武岩的演化
  • DOI:
    10.1093/petrology/egab025
  • 发表时间:
    2021-03
  • 期刊:
    Journal of Petrology
  • 影响因子:
    3.9
  • 作者:
    Ze-Zhou Wang;Sheng-Ao Liu
  • 通讯作者:
    Sheng-Ao Liu
Architecture and evolution of the lithospheric roots beneath circum-cratonic orogenic belts–The Xing'an Mongolia Orogenic Belt and its relationship with adjacent North China and Siberian cratonic roots
环克拉通造山带岩石圈根部的结构与演化——兴安蒙古造山带及其与华北、西伯利亚克拉通根部的关系
  • DOI:
    10.1016/j.lithos.2020.105798
  • 发表时间:
    2020-09
  • 期刊:
    Lithos
  • 影响因子:
    3.5
  • 作者:
    Gongcheng Tian;Jingao Liu;James M. Scott;Li-Hui Chen;D.G. Pearson;Zhu-Yin Chu;Zaicong Wang;Yan Luo
  • 通讯作者:
    Yan Luo
Extreme Mg and Zn isotope fractionation recorded in the Himalayan leucogranites
喜马拉雅淡色花岗岩中记录的极端镁和锌同位素分馏
  • DOI:
    10.1016/j.gca.2019.09.026
  • 发表时间:
    2020-06
  • 期刊:
    Geochimica et Cosmochimica Acta
  • 影响因子:
    5
  • 作者:
    Ze-Zhou Wang;Sheng-Ao Liu;Zhi-Chao Liu;Yuanchuan Zheng;Fu-Yuan Wu
  • 通讯作者:
    Fu-Yuan Wu
Oxidation of the deep big mantle wedge by recycled carbonates: Constraints from highly siderophile elements and osmium isotopes
回收碳酸盐对深层大地幔楔的氧化:来自高亲铁元素和锇同位素的限制
  • DOI:
    10.1016/j.gca.2020.12.019
  • 发表时间:
    2021-02
  • 期刊:
    Geochimica et Cosmochimica Acta
  • 影响因子:
    5
  • 作者:
    Ronghua Cai;Jingao Liu;D.G. Pearson;Dongxu Li;Yong Xu;Sheng-Ao Liu;Zhu-Yin Chu;Li-Hui Chen;Shuguang Li
  • 通讯作者:
    Shuguang Li

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

Copper isotope fractionation during adsorption onto kaolinite: Experimental approach and applications
高岭石吸附过程中的铜同位素分馏:实验方法和应用
  • DOI:
    10.1016/j.chemgeo.2014.12.020
  • 发表时间:
    2015-03
  • 期刊:
    Chemical Geology
  • 影响因子:
    3.9
  • 作者:
    李丹丹;刘盛遨;李曙光
  • 通讯作者:
    李曙光
基于激光扫描外测法的球罐容量计量方法研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    计量学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈贤雷;郝华东;施浩磊;李曙光
  • 通讯作者:
    李曙光
用于动态交通分配的合理路径集合算法研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    郑州大学学报(工学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李曙光
  • 通讯作者:
    李曙光
YKL-40对卵巢癌SKOV-3细胞迁移能力的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    山东大学学报(医学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陆衡;刘延国;李曙光;陈晓康;田琦;衣翠华;王秀问
  • 通讯作者:
    王秀问
高寒区混凝土性能演变规律研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    水利水电技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李曙光;夏万求;尹月明;陈改新;李海涛;付平
  • 通讯作者:
    付平

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

李曙光的其他基金

苏鲁造山带加厚地壳的时空分布,熔融和去山根过程的地球化学研究
  • 批准号:
    41473036
  • 批准年份:
    2014
  • 资助金额:
    110.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
深部碳循环的Ca-Mg同位素示踪
  • 批准号:
    41230209
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    293.0 万元
  • 项目类别:
    重点项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码